Тонер, проявитель и аппарат формирования изображений

Тонер, проявитель и аппарат формирования изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к тонеру, проявителю и аппарату формирования изображений.

Уровень техники

В электрофотографическом аппарате формирования изображений или аппарате электростатической записи электрическое или магнитное скрытое изображение проявляется с помощью тонера. Например, в электрофотографии на фотопроводнике электростатическим зарядом формируется изображение (скрытое изображение), которое затем проявляется с помощью тонера, чтобы тем самым сформировать проявленное тонером изображение (далее - «тонерное изображение»). Тонерное изображение обычно переносится на носитель записи, такой как бумага, и затем закрепляется, например, с помощью нагрева.

В способе формирования изображений, использующем систему закрепления нагревом, в которой тонер закрепляется с помощью нагревания, в процессе, в котором тонер расплавляется при нагреве для закрепления на носителе записи, таком как бумага, требуется большое количество электроэнергии. Таким образом, с точки зрения энергосбережения одним из важных свойств тонера является способность к низкотемпературному закреплению.

Чтобы улучшить способность тонера к низкотемпературному закреплению, важно управлять термическими свойствами связующей смолы, которая является основным компонентом тонера.

Таким образом, было предложено в тонере, в котором кристаллическая смола является основным компонентом связующей смолы, управлять составом и термическими свойствами кристаллической смолы, чтобы они попадали в пределы некоторого диапазона (см., например, патентный документ PTL 1).

Также было предложено использовать тонер, который в качестве связующей смолы содержит две кристаллические смолы, имеющие разные молекулярные массы при некотором условии закрепления (см., например, патентный документ PTL 2).

Также был предложен тонер, который в качестве связующей смолы содержит две кристаллические полиэфирные смолы, имеющие разные модули накопления упругости при 160°C (см., например, патентный документ PTL 3).

В том случае, когда используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, несмотря на то, что он имеет превосходную способность к низкотемпературному закреплению, возникает следующая проблема с большей вероятностью по сравнению со случаем, когда используется тонер, содержащий некристаллическую смолу в качестве основного компонента связующей смолы. А именно, при печати на бумаге с большей шириной в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки носителя в форме листа (например, бумаги формата А3), после непрерывной печати на листах бумаги с меньшей шириной (например, бумаги формата А4) возникнут такие проблемы, как смещение тонера на частях поверхности закрепляющего элемента, соответствующих краям бумаги с большей шириной (в дальнейшем может упоминаться как "смещение на краях"), и неравномерность глянца на краях бумаги с большей шириной в результате различия в их размерах подаваемой бумаги.

Таким образом, имеется потребность в обеспечении тонера, который способен предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.

Библиография

Патентная литература

PTL 1: Выложенная заявка на патент Японии (JP-A) № 2010-077419

PTL 2: JP-A № 2009-014926

PTL 3: JP-A № 2010-151996

Сущность изобретения

Техническая проблема

Настоящее изобретение нацелено на решение вышеупомянутых различных проблем в данной области техники и решение следующей задачи. Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить тонер, способный предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.

Решение проблемы

Средство для решения вышеупомянутых проблем заключается в следующем:

тонер, содержащий:

кристаллическую смолу,

причем кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, и

при этом кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм.

Полезные эффекты изобретения

Настоящее изобретение может решить вышеупомянутые различные проблемы в данной области техники и может обеспечить тонер, который способен предотвратить смещение на краях и неравномерность глянца даже в случае содержания кристаллической смолы.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1A - схема, иллюстрирующая один пример дифракционных спектров, полученных посредством рентгенодифракционного измерения.

Фиг. 1B - схема, иллюстрирующей один пример дифракционных спектров, полученных посредством рентгенодифракционного измерения.

Фиг. 2 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий один пример аппарата формирования изображений по настоящему изобретению.

Фиг. 3 - блок-схема управления аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Фиг. 4 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Фиг. 5 - принципиальная схема, иллюстрирующая размещение катушки возбуждения, катушки размагничивания и блока обнаружения температуры в устройстве закрепления, проиллюстрированном на фиг. 4, а также режим подачи бумаги.

Фиг. 6 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Фиг. 7 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Фиг. 8 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Фиг. 9 - схематический вид в разрезе, иллюстрирующий другое устройство закрепления, входящее в состав аппарата формирования изображений, проиллюстрированного на фиг. 2.

Описание вариантов осуществления

(Тонер)

Тонер содержит по меньшей мере связующую смолу и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.

Кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них.

Кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм.

В случае, когда в аппарате формирования изображений или способе формирования изображений используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, несмотря на то, что он имеет превосходную способность к низкотемпературному закреплению, возникнет следующая проблема с большей вероятностью по сравнению со случаем, когда используется тонер, содержащий некристаллическую смолу в качестве основного компонента связующей смолы. А именно, при печати на бумаге с большей шириной в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки носителя в форме листа (например, листа формата А3), после непрерывной печати на листах бумаги с меньшей шириной (например, листах формата А4) возникнут такие проблемы, как смещение тонера на частях поверхности закрепляющего элемента, соответствующих краям бумаги с большей шириной (смещение на краях), и неравномерность глянца на краях бумаги с большей шириной в результате различия их размеров подаваемой бумаги.

Описанная выше проблема, как полагают, возникает по следующей причине.

Кристаллические смолы имеют более высокую теплоемкость, чем некристаллические смолы. Поэтому разность температур между подающим бумагу участком и не подающим бумагу участком закрепляющего элемента (например, закрепляющего валика) склонна быть большой. Не подающий бумагу участок имеет более высокую температуру, чем подающий бумагу участок. Поскольку с подающего бумагу участка тепло отнимается тонером при контактировании с полученным при переносе тонера изображением, в то время как с не подающего бумагу участка тепло не отнимается тонером. Не подающий бумагу участок, т.е. оба конца закрепляющего элемента, склонны иметь повышенную температуру при печати на бумаге формата А3 после непрерывной печати на листах бумаги формата А4 в результате разности ширины у листа бумаги формата А4 и листа бумаги формата А3. Когда лист бумаги формата А4 подается в продольном направлении, ширина короткой стороны листа бумаги формата А4 (210 мм) короче, чем у листа бумаги формата А3 (297 мм). Таким образом, получится примерно 40 мм не подающих бумагу участков на обоих концах.

При этом, когда температурой закрепляющего элемента управляют на основе температуры подающего бумагу участка, температура на не подающих бумагу участках значительно выше, чем подходящая для закрепления температура, что вызывает описанные выше проблемы.

В крайних случаях бумага наматывается вокруг закрепляющего элемента на не подающем бумагу участке из-за смещения, приводя к замятию бумаги (замятию).

Описанная выше проблема с большой вероятностью возникает особенно при закреплении индукционным нагревом. Поскольку закрепление индукционным нагревом имеет преимущество возможности увеличивать температуру на поверхности закрепляющего элемента до высокотемпературного диапазона за более короткое время, чем закрепление теплым валиком. Однако, когда в закрепляющем элементе используется тепловой генератор с более низкой теплоемкостью для того, чтобы использовать это преимущество, температура на поверхности закрепляющего элемента склонна резко возрастать (перегрев).

Кроме того, когда в описанной выше ситуации используется тонер, содержащий кристаллическую смолу, тонер склонен находиться в состоянии горячего смещения на поверхности закрепляющего элемента. Это явление с большой вероятностью происходит, когда в тонере содержится большое количество кристаллической смолы.

Авторы настоящего изобретения провели обширные исследования, чтобы решить описанные выше проблемы.

В тонере, содержащем кристаллическую смолу, другим материалам тонера (например, пигменту или разделительному агенту) трудно войти в кристаллит, сформированный кристаллической смолой, что обязательно приводит к неравномерному распределению материалов в тонере. Кроме того, кристаллическая смола имеет более высокую теплоемкость и точку плавления, при которой ее вязкость изменяется более резко, чем у аморфной смолы. Таким образом, когда в тонере существуют и кристаллические участки, и аморфные участки, эти кристаллические и аморфные участки по-разному реагируют на температуру при нагревании. При температуре, равной или меньшей, чем точка плавления кристаллической смолы, полимеры в аморфных участках начинают разжижаться, но кристаллические участки остаются в твердом состоянии. Между тем, при температуре, равной или большей, чем точка плавления кристаллической смолы, вязкость кристаллических участков уменьшается значительнее, чем у аморфных участков. Описанные выше проблемы, т.е. смещение на краях и неравномерность глянца, как полагают, с большой вероятностью возникают из-за различия в поведении аморфных участков и кристаллических участков, а также неравномерного распределения материалов в тонере. Кроме того, эти проблемы считаются особенно значительными в случае, когда используется закрепление индукционным нагревом, которое, как правило, вызывает перепад температур на поверхности закрепляющего элемента.

Таким образом, авторы настоящего изобретения поняли, что описанные выше проблемы могут быть решены посредством создания состояния, в котором кристаллические участки и аморфные участки относительно равномерно распределены в тонере, без крайне неравномерного распределения. Таким образом, описанные выше проблемы могут быть решены посредством уменьшения размера кристаллитов, сформированных кристаллической смолой, и, таким образом, создания состояния, в котором аморфные участки присутствуют между кристаллитами. Однако в том случае, когда кристаллические участки и аморфные участки присутствуют в различных смолах, они могут быть отделены друг от друга при нагревании даже при том, что они равномерно распределены во время хранения при комнатной температуре. Таким образом, предпочтительной представляется система, в котором кристаллические участки и аморфные участки существуют вместе в одной молекулярной цепи в смоле.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что смещение на краях и неравномерность глянца могут быть предотвращены с помощью содержащего кристаллическую смолу тонера, в котором кристаллическая смола содержит кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, и в котором кристаллическая смола имеет средний диаметр кристаллита от 20 нм до 70 нм. Таким образом, настоящее изобретение было совершено.

<Связующая смола>

Связующая смола содержит по меньшей мере кристаллическую смолу; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты, такие как некристаллическая смола.

-Кристаллическая смола-

Кристаллическая смола содержит по меньшей мере кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них; и, при необходимости, дополнительно содержит другие ингредиенты.

Кристаллическая смола в настоящем изобретении относится к смоле, имеющей участок кристаллической структуры, и имеет происходящий от этой кристаллической структуры дифракционный пик в дифракционном спектре, полученном посредством рентгеновского дифрактометра. Кристаллическая смола имеет отношение температуры размягчения смолы, измеренной тестером вязкости, к максимальной температуре пика теплоты плавления смолы, измеренной дифференциальным сканирующим калориметром (ДСК) (температура размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления), равное от 0,8 до 1,6, и резко размягчается под действием тепла.

Некристаллическая смола в настоящем изобретении относится к смоле, не имеющей кристаллической структуры, и не имеет происходящего от кристаллической структуры дифракционного пика в дифракционном спектре, полученном посредством рентгеновского дифрактометра. Некристаллическая смола имеет отношение температуры размягчения к максимальной температуре пика теплоты плавления (точка размягчения/максимальная температура пика теплоты плавления), большее 1,6, и постепенно размягчается под действием тепла.

Температура размягчения смолы может быть измерена посредством тестера вязкости (например, CFT-500D, продукт Shimadzu Corporation). В качестве образца используется 1 г смолы. Пока образец нагревается со скоростью нагрева 3C/мин, прикладывается нагрузка 2,94 МПа посредством поршня, чтобы выдавливать образец из сопла, имеющего диаметр 0,5 мм и длину 1 мм, во время чего строится зависимость величины опускания поршня тестера вязкости от температуры. Температура, при которой вытекла половина образца, определяется как температура размягчения образца.

Максимальная температура пика теплоты плавления смолы может быть измерена посредством дифференциального сканирующего калориметра (ДСК) (например, Q2000, продукт TA Instruments Japan Inc.). Образец, подлежащий измерению на предмет максимальной температуры пика теплоты плавления, подвергается следующей предварительной обработке. В частности, образец плавится при 130°C, затем охлаждается от 130°C до 70°C со скоростью 1,0°C/мин. Затем, образец охлаждается от 70°C до 10°C со скоростью 0,5°C/мин. Затем измеряется эндотермическо-экзотермическое изменение образца посредством ДСК во время нагревания со скоростью нагрева 10°C/мин. На основе этого измерения строится график зависимости "эндотермической или экзотермической величины" от "температуры". На этом графике температура эндотермического пика в диапазоне температуры от 20°C до 100°C определяется как "Ta*". В случае, когда в пределах упомянутого выше диапазона температуры существуют несколько эндотермических пиков, температура пика, на котором эндотермическая величина самая большая, определяется как Ta*. После этого образец хранится в течение 6 часов при температуре, которая равна (Ta*-10)°C, и затем хранится в течение 6 часов при температуре, которая равна (Ta*-15)°C. Затем измеряется эндотермическо-экзотермическое изменение образца посредством ДСК во время охлаждения до 0°C со скоростью охлаждения 10°C/мин и затем нагревания со скоростью нагрева 10°C/мин, чтобы тем самым построить график таким же образом, как описано выше. На этом графике температура, соответствующая максимальному пику эндотермической величины, определяется как максимальная температура пика теплоты плавления.

-Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них-

Кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают кристаллическую смолу, имеющую уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, кристаллическую полиуретановую смолу и кристаллическую полимочевинную смолу. Среди них предпочтительна кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира.

Способ получения кристаллической смолы, имеющей уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают преполимерный способ и одностадийный способ. Преполимерный способ является способом, в котором заранее приготовленный преполимер, состоящий из звеньев полиуретана или звеньев полимочевины, объединяется с отдельно приготовленным звеном кристаллического сложного полиэфира, имеющим концевую гидроксильную группу. Одностадийный способ является способом, в котором звено кристаллического сложного полиэфира, имеющее концевую гидроксильную группу, смешивается и реагирует с низкомолекулярным изоцианатом и низкомолекулярным полиолом или полиамином. Среди них предпочтителен преполимерный способ. В одностадийном способе звенья полиуретана или звенья полимочевины обычно формируются неравномерно, так что не может образоваться большое звено, что с большой вероятностью вызовет подавление кристаллообразования звена кристаллического сложного полиэфира. Однако уретановая связь, мочевинная связь или обе из них могут удовлетворительно образовываться посредством должного выбора температуры реакции и типа мономера. Например, кристаллическая смола, имеющая уретановую связь, мочевинную связь или обе из них и звено кристаллического сложного полиэфира, которая имеет большое звено полимочевины на определенном уровне, может быть получена даже с помощью одностадийного способа посредством использования полиамина, который реагирует с изоцианатом более быстро, чем звено кристаллического сложного полиэфира, имеющее концевую гидроксильную группу. Поскольку звенья полиуретана предпочтительно образуются на ранней стадии процесса реакции, и затем дается возможность прохождения реакций связывания между звеньями кристаллического сложного полиэфира и звеньями полимочевины.

Кроме того, в преполимерном способе в качестве преполимера может использоваться звено полиуретана-мочевины, в котором звено полиуретана сосуществует со звеном полимочевины.

---Звено кристаллического сложного полиэфира---

Звено кристаллического сложного полиэфира конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения. Его примеры включают звено поликонденсированного сложного полиэфира, синтезированное из полиола и многоосновной карбоновой кислоты, продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца и полигидроксикарбоновая кислота. Среди них звено поликонденсированного сложного полиэфира, синтезированное из дилиола и многоосновной карбоновой кислоты, является предпочтительным ввиду проявления кристалличности.

----Полиол----

Примеры полиола включают, например, диол, трехатомный-восьмиатомный или более полиол.

Диол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают алифатический диол, такой как алифатический диол с линейной цепью и алифатический диол с разветвленной цепью; C4-C36 алкиленэфиргликоль; C4-C36 алициклический диол; алкиленоксид (в дальнейшем может быть сокращен как "АО") перечисленного выше алициклического диола; аддукты АО и бисфенолов; полилактондиол; полибутадиендиол; и диол, имеющий функциональную группу, такой как диол, имеющий карбоксильную группу, диол, имеющий сульфокислую группу или сульфаминовую группу, их соли и диолы, имеющие другие функциональные группы. Среди них C2-C36-алифатический диол является предпочтительным, и C2-C36-алифатический диол с линейной цепью является более предпочтительным. Они могут использоваться по отдельности или в комбинации.

Количество алифатического диола с линейной цепью конкретно не ограничено и может быть должным образом выбрано в зависимости от назначения, но предпочтительно составляет 80 мол.% или более, предпочтительнее 90 мол.% или более относительно общего количества диолов. Использование алифатического диола с линейной цепью в количестве 80 мол.% или более является предпочтительным, поскольку кристалличность смолы увеличивается, получающейся в результате смоле желательным образом придаются способность к низкотемпературному закреплению и теплостойкость при хранении, и твердость смолы, как правило, увеличивается.

Алифатический диол с линейной цепью конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол, 1,7-гептандиол, 1,8-октандиол, 1,9-нонандиол, 1,10-декандиол, 1,11-ундекандиол, 1,12-додекандиол, 1,13-тридекандиол, 1,14-тетрадекандиол, 1,18-октадекандиол и 1,20-эйкозандиол. Среди них этиленгликоль, 1,3-пропандиол, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,9-нонандиол и 1,10-декандиол являются предпочтительными, поскольку они легко доступны. Среди них предпочтителен C2-C36-алифатический диол с линейной цепью.

Алифатический диол с разветвленной цепью конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительным является C2-C36-алифатический диол с разветвленной цепью. Его примеры включают 1,2-пропиленгликоль, неопентилгликоль и 2,2-диэтил-1,3-пропандиол.

C4-C36-алкиленэфиргликоль конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль и политетраметиленэфиргликоль.

C4-C36-алициклический диол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают 1,4-циклогександиметанол и гидрогенизированный бисфенол А.

Алкиленоксид перечисленного выше алициклического диола конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают аддукты, например, этиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "ЭО"), пропиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "ПО") и бутиленоксида (в дальнейшем может быть сокращен как "БО"). Количество добавленных молей может составлять от 1 до 30.

Аддукты АО и бисфенолов конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Их примеры включают аддукты АО (например, ЭО, ПО и БО) и бисфенола А, бисфенола F и бисфенола S. Количество добавленных молей может составлять от 2 до 30.

Полилактондиол конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его пример включает в себя поли-ε-капролактондиол.

Диол, имеющий карбоксильную группу, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его пример включает в себя диалкилолалкановую кислоту. Количество атомов углерода диалкилолалкановой кислоты может составлять от 6 до 24. Примеры C6-C24 диалкилолалкановой кислоты включают в себя 2,2-диметилолпропановую кислоту (ДМПК), 2,2-диметилолбутановую кислоту, 2,2-диметилолгептановую кислоту и 2,2-диметилолоктановую кислоту.

Диол, имеющий сульфокислую группу или сульфаминовую группу, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают диол сульфаминовой кислоты, аддукты АО и N,N-бис(2-гидроксиалкил)сульфаминовой кислоты (где алкильная группа является C1-C6 группой) (где АО является, например, ЭО или ПО, и количество молей добавленного АО составляет от 1 до 6), и бис(2-гидроксиэтил)фосфата.

Примеры диола сульфаминовой кислоты включают аддукт 2 моль ПО и N,N-бис(2-гидроксиэтил)сульфаминовой кислоты.

Нейтрализованная солевая группа, содержащаяся в диоле с нейтрализованной солевой группой, конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают C3-C30 третичный амин (например, триэтиламин) и щелочной металл (например, соль натрия).

Среди них C2-C12 алифатический диол, диол, имеющий карбоксильную группу, аддукт АО и бисфенолов и любая их комбинация являются предпочтительными.

Кроме того, трех-восьмиатомный или более полиол, который используется необязательно, конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают C3-C36 многоатомный алифатический спирт с тремя-восемью или более атомами, аддукт АО (число добавленных молей: от 2 до 30) и трисфенолов, аддукт АО (количество добавленных молей: от 2 до 30) и новолачной смолы и акрилполиол, такой как сополимер гидроксиэтил(мет)акрилата и другого мономера на основе винила.

Примеры C3-C36 многоатомного алифатического спирта с тремя-восемью или более атомами включают глицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, пентаэритритол, сорбитол, сорбитан и полиглицерин.

Среди них многоатомный алифатический спирт с тремя-восемью или более атомами и аддукт АО и новолачной смолы являются предпочтительными, и аддукт АО и новолачной смолы является более предпочтительным.

----Многоосновная карбоновая кислота----

Что касается многоосновной карбоновой кислоты, то, например, включены двухосновная карбоновая кислота и многоосновная карбоновая кислота с валентностью от трех до шести или более.

Двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры включают алифатическую двухосновную карбоновую кислоту и ароматическую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры алифатической двухосновной карбоновой кислоты включают алифатическую двухосновную карбоновую кислоту с линейной цепью и двухосновную карбоновую кислоту с разветвленной цепью. Среди них предпочтительна алифатическая двухосновная карбоновая кислота с линейной цепью.

Алифатическая двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры предпочтительно включают алкановую двухосновную карбоновую кислоту, алкениловую двухосновную карбоновую кислоту, алкеновую двухосновную карбоновую кислоту и алициклическую двухосновную карбоновую кислоту.

Пример алкановой двухосновной карбоновой кислоты включает C4-C36-алкановую двухосновную карбоновую кислоту. Пример C4-C36 алкановой двухосновной карбоновой кислоты включает янтарную кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту, азелоиновую кислоту, додекандикарбоновую кислоту, октадекандикарбоновую кислоту и децилянтарную кислоту.

Пример алкениловой двухосновной карбоновой кислоты включает додеценилянтарную кислоту, пентадеценилянтарную кислоту, октадеценилянтарную кислоту.

Примеры алкеновой двухосновной карбоновой кислоты включают C4-C36 алкеновую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры C4-C36 алкеновой двухосновной карбоновой кислоты включают малеиновую кислоту, фумаровую кислоту и цитраконовую кислоту.

Примеры алициклической двухосновной карбоновой кислоты включают C6-C40 алициклическую двухосновную карбоновую кислоту. Пример C6-C40 алициклической двухосновной карбоновой кислоты включает димерную кислоту (например, димерную линолевую кислоту).

Ароматическая двухосновная карбоновая кислота конкретно не ограничена и может быть должным образом выбрана в зависимости от назначения. Ее примеры предпочтительно включают C8-C36 ароматическую двухосновную карбоновую кислоту. Примеры C8-C36 ароматической двухосновной карбоновой кислоты включают фталевую кислоту, изофталевую кислоту, тетрафталевую кислоту, т-бутилизофталевую кислоту, нафталиндикарбоновую кислоту и 4,4'-бифенилдикарбоновую кислоту.

Примеры многоосновной карбоновой кислоты с валентностью от трех до шести или более, которая используется необязательно, включают C9-C20 ароматическую многоосновную карбоновую кислоту. Примеры C9-C20 ароматической многоосновной карбоновой кислоты включают тримеллитовую кислоту и пиромеллитовую кислоту.

Следует обратить внимание на то, что кислотные ангидриды или C1-C4 алкилэфир перечисленных выше кислот могут использоваться в качестве двухосновной карбоновой кислоты или многоосновной карбоновой кислоты с валентностью от трех до шести или более. Примеры C1-C4 алкилэфира включают метиловый сложный эфир, этиловый сложный эфир и изопропиловый сложный эфир.

Среди перечисленных выше двухосновных карбоновых кислот использование алифатической двухосновной карбоновой кислоты в отдельности является предпочтительным. Использование адипиновой кислоты, себациновой кислоты, додекандикарбоновой кислота, терефталевой кислоты или изофталевой кислоты в отдельности является более предпочтительным. Также предпочтительно используется сополимер алифатической двухосновной карбоновой кислоты и ароматической двухосновной карбоновой кислоты. Ароматическая двухосновная карбоновая кислота для сополимеризации предпочтительно является терефталевой кислотой, изофталевой кислотой, т-бутилизофталевой кислотой или алкилэфиром этих ароматических двухосновных карбоновых кислот. Примеры алкилэфира включают метиловый сложный эфир, этиловый сложный эфир или изопропиловый сложный эфир. Количество ароматической двухосновной карбоновой кислоты в сополимере предпочтительно составляет 20 мол.% или менее.

----Продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца----

Продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца, полученный посредством подвергания лактонов (например, C3-C12-монолактона (имеющего одну сложноэфирную группу в кольце), такого как β-пропиолактон, γ-бутиролактон, δ-валеролактон и ε-капролактон) полимеризации с разрывом кольца с использованием катализатора (например, оксида металла и металлорганического соединения); и продукт полимеризации с разрывом лактонного кольца, содержащий концевую гидроксильную группу, полученный посредством подвергания C3-C12-монолактона полимеризации с разрывом лактонного кольца с использованием гликоля (например, этиленгликоля и диэтиленгликоля) в качестве инициатора.

C3-C12 монолактон конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения, но предпочтительно им является ε-капролактон ввиду кристалличности.

Продукты полимеризации с разрывом лактонного кольца могут быть имеющимися в продаже продуктами. Их примеры включают высококристаллический поликапролактон, такой как H1P, H4, H5 и H7 из серии PLACCEL (продукт Daicel Corporation).

----Полигидроксикарбоновая кислота----

Способ приготовления полигидроксикарбоновой кислоты конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают способ, в котором гидроксикарбоновая кислота, такая как гликолевая кислота и молочная кислота (например, L-молочная кислота, D-молочная кислота и рацемическая молочная кислота), непосредственно подвергается реакции дегидратации-конденсации; и способ, в котором C4-C12 циклический сложный эфир (количество сложноэфирных групп в кольце составляет от 2 до 3), который эквивалентен продукту дегидратации-конденсации между 2 или 3 молекулами гидроксикарбоновой кислоты, такому как гликолид или лактид (например, L-лактид, D-лактид и рацемический лактид), подвергается полимеризации с разрывом кольца с использованием катализатора, такого как оксид металла и металлорганическое соединение. Способ, использующий полимеризацию с разрывом кольца, является предпочтительным из-за простоты регулировки молекулярной массы продукта реакции.

Среди перечисленных выше циклических сложных эфиров L-лактид и D-лактид являются предпочтительными ввиду кристалличности. Кроме того, концевые связи полигидроксикарбоновой кислоты могут быть модифицированы, чтобы иметь гидроксильную группу или карбоксильную группу.

---Звено полиуретана---

Что касается звена полиуретана, то включено звено полиуретана, синтезированное из полиола (например, диола, полиола с тремя-восемью или более атомами) и полиизоцианата (например, диизоцианата и полиизоцианата с валентностью три или более). Среди них предпочтительно звено полиуретана, синтезированное из диола и диизоцианата.

Что касается полиола, то может использоваться полиол, перечисленный в описании звена сложного полиэфира.

----Полиизоцианат----

Что касается полиизоцианата, то включены, например, диизоцианат и полиизоцианат с валентностью три или более.

Полиизоцианат конкретно не ограничен и может быть должным образом выбран в зависимости от назначения. Его примеры включают ароматические диизоцианаты, алифатические диизоцианаты, алициклические диизоцианаты и ароматические алифатические диизоцианаты. Среди них предпочтителен C6-C20 ароматический диизоцианат (количество атомов углерода исключает те, которые содержатся в группах NCO, это относится и к следующим), C2-C18 алифатический диизоцианат, C4-C15 алициклический диизоцианат, C8-C15 ароматический алифатический диизоцианат и модифицированные продукты описанных выше диизоцианатов и смесь из двух или более из описанных выше диизоцианатов.

Ароматические диизоцианаты конкретно не ограничены и могут быть должным образом выбраны в зависимости от назначения. Их примеры включают 1,3-фенилендиизоцианат, 1,4-фенилендиизоцианат, 2,4-толуилендиизоцианат (ТДИ), 2,6-толуилендиизоцианат (ТДИ), сырой ТДИ, 2,4'-дифенилметандиизоцианат (МДИ), 4,4'-дифенилметандиизоцианат, сырой МДИ, 1,5-нафтилендиизоцианат, 4,4',4"-трифенилметантриизоцианат и м-п-м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат и п-м-изоцианатофенилсульфонилизоцианат.

Примеры сырого МДИ включают продукт фосгенита, сырого диаминофенилметана и полиаллилполиизоцианата (ПАПИ). Примеры сырого диаминофенилметана включают продукт конденсации между формальдегидом и ароматическим амином (анилином) или их смесь или смесь диаминодифенилметана и небольшого количества (например, от 5% по массе до 20% по массе) полиамина с валентностью три или более.

Примеры алифатических диизоцианатов включают этилендиизоцианат, тетраметилендиизоцианат, гексаметилендиизоцианат (ГДИ), додекаметилендиизоцианат, 1,6,11-ундекантрииизоцианат, 2,2,4-триметилгексаметилендиизоцианат, лизиндиизоцианат, 2,6-диизоцианатометилкапроат, бис(2-изоцианатоэтил)фумарат, бис(2^- изоцианатоэтил)карбонат и 2-изоцианатоэтил-2,6-диизоцианатогексаноат.

Примеры алициклических диизоцианатов включают изофорондиизоцианат (ИФДИ), дициклогексилметан-4,4'-диизоцианат (гидрогенизированный МДИ), циклогексилендиизоцианат, метилциклогексилендиизоцианат (гидрогенизированный ТДИ), бис(2-изоцианатоэтил)-4-циклогексен-1,2-дикарбоксилат, 2,5-2,6-норборнандиизоцианат и 2,6-норборнандиизоцианат.

Примеры ароматического алифатического диизоцианата включают м-ксилендиизоцианат (XDI), п-ксилендиизоцианат (XDI) и α,α,α',α'-тетраметилксилендиизоцианат (TMXDI).

Кроме того, примеры модифицированного продукта диизоцианата включают модифицированные продукты, содержащие уретановую группу, карбодиимидную группу, аллофанатную группу, мочевинную группу, биуретную группу, уретдионную группа, уретиминную группу, изоциануратную груп